中国水-能源纽带关系双向消耗核算研究

针对经济社会发展中水与能源的消耗问题,从水资源开发利用过程中的能耗与能源生产过程中的水耗两个角度进行双向的定量分析,并采用双向核算法估算了全国主要能源产业生产现状总用水量与水资源利用的总耗能量,厘清了水与能源之间的纽带关系。研究结果表明:水与能源之间存在着环环相扣的关系;6类能源中火力发电耗水量最大,水力发电次之,其后分别为原煤、原油、天然气,太阳能发电耗水量最小,2016年中国主要能源生产过程中耗水量约占全国用水总量的3.14%;水资源利用过程中地表水取水总能耗最大,非常规水源利用总能耗较小,2016年中国水资源利用过程中的能耗约占全国能源消耗总量的2.44%。     

虚拟水战略环境影响评价相关问题探讨

虚拟水理论为规划环境影响评价研究提供了新视角。本文将虚拟水理论融入战略环境影响评价研究之中,论述了虚拟水战略环境影响评价的必要性,提出了虚拟水战略环境影响评价的内涵、基本原则和相关研究内容,总结了现有虚拟水战略环境影响评价的研究成果及研究中存在的一些问题,并对未来研究的发展方向做出展望。     

基于WEI+的流域水资源短缺分析

为了分析我国各流域的水资源短缺现状,引入欧盟开发改进的水资源开发利用系数(Water Exploitation Index Plus,简称WEI+),以全国10个水资源一级区作为研究对象,计算2003-2012年各水资源一级区的水资源短缺情况。结果表明①WEI+指数最小的是西南诸河区,其均值为1.9%;WEI+指数最大的是海河区,其均值为130%;且南方4区的WEI+指数均小于北方6区,说明我国北方比南方面临更为严重的水资源短缺问题。②南方4区的WEI+指数在2003-2012年间波动不大,而北方6区的WEI+指数波动剧烈;大部分地区的WEI+指数均呈现出下降趋势,这说明区域的水资源短缺情况有所缓解。③WEI+指数与流域水利水电开发利用程度在空间上的分布规律基本类似,这说明WEI+指数能够有效反映区域的水资源短缺情况。     

京津冀地区水-能源利用效率与资源压力核算

基于多层次投入产出法,核算了京津冀地区各部门的三层次体现水强度及体现能源强度,分析了京津冀地区水与能源的“源”与“汇”流通特征,构建了水-能源贸易间接消耗资源压力指数,对贸易引发的资源压力进行了定量化分析。结果表明,京津冀三地全行业平均体现水强度分别为69-90m3/万元、68-51m3/万元和103-13m3/万元,体现能源强度分别为28-58GJ/万元、22-84GJ/万元和38-29GJ/万元,资源利用效率天津最高、河北最低;北京和天津受限于资源禀赋条件,倾向于调入原产品和最终消费品,其经济和资源之间的脱钩发展得益于将资源密集型产品的生产转移至其他省份,河北则为京津地区资源安全使用提供了保障;体现水贸易对北京和天津各部门水资源压力的缓解作用显著强于河北,体现能源贸易对北京各部门能源压力的缓解作用显著强于天津和河北;体现水贸易对京津冀地区能源压力的影响显著低于体现能源贸易对水资源压力的影响,能源耗水在水-能源纽带关系中起到主导作用。     

京津冀地区干旱事件时空聚集性特征分析

在计算京津冀地区1961—2015年逐月标准化降水蒸散指数(SPEI)的基础上,借助SaTScan时空扫描软件,对不同程度干旱的时空聚集特征及其变化趋势进行了探究。结果表明:京津冀地区1961—2015年干旱发生频率持续增加,干旱化程度不断加剧;轻旱和中旱的时空聚集特征与总旱相似,集中发生于石家庄、保定、衡水和邢台;重旱和特旱的时空聚集特征相似,集中发生于廊坊、保定、沧州和石家庄;1961—1993年干旱聚集状态保持平稳,1994年后聚集的空间波动性增大,聚集范围和聚集程度均有所增强;随着干旱程度的加重,聚集发生的难度增加,聚集范围的差异性增大,空间波动性和不可预测性均有所增强。     

我国人口、经济和水足迹的空间关系测度及其脱钩关系分析

为探讨人口、经济发展与用水三者之间的联系,利用空间重心测度方法,探寻三者的动态转移轨迹及时间变化规律;构建脱钩分析模型,分析评价用水与经济发展和人口增长两者之间的协调关系。结果表明,我国水足迹重心的地理位置变化幅度较人口和GDP重心大,水足迹-人口和水足迹-GDP之间的空间协调性差异均为东西方向大,南北方向小;部分中部省份水足迹-GDP和水足迹-人口之间的脱钩关系由相对脱钩转化为绝对脱钩,而部分沿海省份则发生着相反的变化,但总体来说呈未脱钩状态的地区逐渐减少。     

干旱与水资源短缺相关问题探讨

为探讨干旱与水资源短缺之间的相互作用与发展规律,归纳总结干旱与水资源短缺的概念、内涵及评价指标,综述国内外关于两者间相互关系的研究进展,并展望干旱及水资源短缺的未来研究方向,以期为今后的研究提供一定的理论基础和借鉴。     

天津市供用水结构变化分析

供用水结构体现了区域内各产业部门供用水类型之间互相关联、互相依存的结构关系。研究区域供用水结构的特征及变化,对协调区域经济和环境的发展具有重要意义。对天津市2001年-2013年供用水结构特征进行分析,运用洛伦兹曲线及基尼系数计算方法分析用水类型空间分布特征。研究表明:天津市供、用水总量呈上升趋势,年均增长率均为2.31%,供、用水结构变化相对稳定。农业用水和生活用水的空间分布格局较为合理,工业用水差异较大,空间分布极不均衡,应当引起相关部门的重视。     

城市洪涝模拟中无人机摄影测量技术应用进展

基于我国城市洪涝灾害的严峻形势和目前洪涝过程模拟模型的发展现状,指出精细化城市洪涝过程模拟是未来发展趋势。基于无人机低空摄影测量的数据获取方法能够提供高分辨率的地面信息,为城市洪涝过程模拟提供完备的数据基础。通过总结无人机相关技术指标和应用实例,指出利用低空无人机摄影测量获取的数据具有大比例尺、现势性强以及成本较低的优势,在众多领域得到广泛应用;同时,通过低空无人机摄影测量提供的土地利用、地形和洪涝范围等数据,可以完成精细化的洪涝过程模型建模与率定验证,三维模型与单体建模技术则能服务于数字化和更加精细化的洪涝过程模拟与展示。无人机摄影测量技术应用于城市洪涝过程模拟仍具有诸多问题,在未来的进一步应用中将得到不断完善和发展,具有良好的应用前景。     

省份及行业视角下的中国水资源-能源流通特征

水资源与能源是社会经济发展中的两类重要资源，两者彼此依存、相互制约、互馈压力，以系统视角深入解析两种资源在国民经济系统中的流通特征，可以为资源高效利用及合理配置提供有效切入点。基于复杂网络理论构建资源网络模型，探究了水资源与能源在中国各省份及各行业之间的流通特征，通过挖掘网络特征寻求资源网络中的关键节点。结果表明：(1)以省份和行业为节点的水资源、能源网络均具备复杂网络属性，网络中的关键节点对于资源调控至关重要。(2)相比于以省份为节点的水资源、能源网络，以行业为节点的资源网络的小世界属性更为显著，因此以重点行业为视角的资源调控将比以省份为视角的更加高效。(3)江苏、山东、广东和浙江等经济发达省份同时在水资源及能源网络中具备较大点强度，化学产品业和金属冶炼及压延加工业具备较大的点强度及特征向量中心度，以上省份及行业的资源节约效应最容易在资源网络中传播扩散。(4)以省份为节点的水资源及能源网络分别集聚为3个和4个社团，江苏、陕西及内蒙古等社团间连接节点的资源节约效应容易在社团之间传播。构建的水与能源网络模型，深化了贸易视角下水与能源流通特征的研究，能够为资源可持续利用提供决策依据。